JP2003031362A

JP2003031362A - 有機ｅｌ素子の製造方法および有機ｅｌ素子の製造装置

Info

Publication number: JP2003031362A
Application number: JP2001215235A
Authority: JP
Inventors: Koji Yasukawa; 浩司安川; Shigeyuki Ishiguro; 茂之石黒; Hiroyuki Endo; 広行遠藤; Michio Arai; 三千男荒井
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2001-07-16
Publication date: 2003-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】フォトリソ欠陥による配線の断線や、素子リ
ークを抑制し、かつ、有機ＥＬ層の最適な材料選定が可
能な有機ＥＬ素子の製造方法および製造装置を提供す
る。【解決手段】少なくとも基板上に第１の電極と１層ま
たは２層以上の有機層と第２の電極とを順次形成する有
機ＥＬ素子の製造方法であって、少なくとも前記基板２
上に配線電極を形成した後、有機層成膜までのいずれか
の工程で、ドライアイス供給手段３から供給されるドラ
イアイス粒子を移送流体と共に基板２上に吹き付けて洗
浄を行う有機ＥＬ素子の製造方法および装置とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機ＥＬ（エレク
トロルミネッセンス）素子及び有機ＥＬ素子を用いた有
機ＥＬディスプレイパネルの製造方法および製造装置に
関するものであり、さらに詳細には、製造に伴う異物に
起因する素子リークを防止する手段を提供することで、
生産性が高く、耐久性、信頼性が向上した有機ＥＬ素子
およびそれを用いた有機ＥＬディスプレイパネルの製造
方法および製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、占有体積の減少の観点からフラッ
トパネルディスプレイヘの要求が高まっており、軽量で
バックライトを必要としないエレクトロルミネッセンス
素子（以下、ＥＬ素子と略す）を用いたデバイスが注目
されている。

【０００３】ＥＬ素子には有機ＥＬ素子と無機ＥＬ素子
がある。このうち有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子と異な
り、２０V程度以下の低電圧で駆動することができると
いう利点を有している。

【０００４】有機ＥＬ素子は、外部から、電子と正孔
（ホール）を注入し、それらの再結合エネルギーによっ
て、発光中心を励起するもので、一般に、錫ドープ酸化
インジウム（ＩＴＯ）などより正孔（ホール）注入電極
上に成膜されたトリフェニルジアミンなどを含む正孔輸
送槽と、正孔輸送槽上に積槽されたアルミキノリノール
錯体（Ａｌｑ3）等の蛍光物質を含む有機発光槽と、マ
グネシウムなどの仕事関数の小さな金属電極（電子注入
電極）とを基本構成としている。

【０００５】このような有機ＥＬ素子を用いたディスプ
レイを製造する場合、量産工程においては、不良率をい
かに少なくするかが重要な課題である。すなわち、製造
工程において有機槽が不均一に積槽されたり、電子注入
電極等の機能性薄膜を積槽する際に有機層にダメージを
与えたり、逆に電子注入電極自体に不純物が混入した
り、酸化したりして、輝度ムラ、ドット欠陥等の不良や
品質のバラツキを生じる場合がある。

【０００６】特に、電流リークの発生は重要な問題であ
り、逆方向への電流（リーク電流）が有ると、クロスト
ークや、輝度ムラ、或いはドット欠陥等が生じ、量産製
品としては致命的な不良となる。

【０００７】従来の有機ＥＬ素子は、有機層の膜厚が１
００〜２００nm程度であり、このように薄い膜に微細な
異物があると、２０V 程度までの駆動電圧を印加するこ
とで容易にリークが発生してしまう。

【０００８】リーク不良の発生を抑制する手法として、
例えば特開２０００−９１０６７号公報、あるいは、特
開２００１−６８２７２号公報では、有機ＥＬ材料層の
熱融解によって、リーク発生の要因となり得る異物を包
埋するような処理を行なう方法が公開されている。

【０００９】しかし、有機ＥＬ材料を熱融解すると、有
機材料とＩＴＯとのぬれ性の問題から、ＩＴＯと有機Ｅ
Ｌ材料との界面が不安定になり、その結果、作製した有
機ＥＬディスプレイの表示品質に不良が発生し、信頼性
が低下するといった問題が生じる。

【００１０】また、熱融解を行なう為に、有機材料が熱
酸化するという現象が避けられず、有機ＥＬ素子の駆動
電圧が上昇してしまうという問題があった。

【００１１】また、熱融解を行わせる材料が限定されて
しまい、素子の設計の自由度が制約されてしまうという
問題も有していた。

【００１２】さらに、フォトリソ欠陥による配線電極の
断線現象も上記微小粒子によるものと考えられるが、未
だ有効な防止策がないのが現状であった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、フォ
トリソ欠陥による配線の断線や、素子リークを抑制し、
かつ、有機ＥＬ層の最適な材料選定が可能な有機ＥＬ素
子の製造方法および製造装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明の構成により達成される。（１）少なくとも基板上に第１の電極と１層または２
層以上の有機層と第２の電極とを順次形成する有機ＥＬ
素子の製造方法であって、少なくとも前記基板上に配線
電極を形成した後、有機層成膜までのいずれかの工程で
ドライアイス粒子を移送流体と共に基板上に吹き付けて
洗浄を行う有機ＥＬ素子の製造方法。（２）少なくとも第１の電極を形成した後に洗浄を行
う上記（１）の有機ＥＬ素子の製造方法。（３）少なくとも素子分離構造体後に洗浄を行う上記
（１）または（２）の有機ＥＬ素子の製造方法。（４）密閉可能な洗浄槽と、この洗浄槽内に配置され
る被洗浄基板と、所定粒径のドライアイス粒子を高速の
移送流体と共にブラストノズルから被洗浄基板表面に吹
き付けるドライアイス供給手段とを有し、前記被洗浄基
板が有機ＥＬ素子の有機層が未成膜状態の基板である有
機ＥＬ素子の製造装置。（５）前記ドライアイス粒子の平均粒径が０．０５〜
１０μm である上記（４）の有機ＥＬ素子の製造装置。（６）前記基板は少なくとも配線電極が成膜されてい
る上記（４）または（５）の有機ＥＬ素子の製造装置。（７）前記移送流体がＮ₂ 、Ａｒ、Ｈｅ、Ｋｒおよび
Ｎｅから選択される１種または２種以上である上記
（４）〜（６）のいずれかの有機ＥＬ素子の製造装置。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の有機ＥＬ素子の製造方法
は、少なくとも基板上に第１の電極と１層または２層以
上の有機層と第２の電極とを順次形成する有機ＥＬ素子
の製造方法であって、少なくとも前記基板上に配線電極
を形成した後、有機層成膜までのいずれかの工程でドラ
イアイス粒子を高速流体と共に基板上に吹き付けて洗浄
を行うものである。

【００１６】このように、ドライアイス粒子をＥＬ基板
上に吹き付けることにより、基板上に付着した微細な粒
子を効果的に除去することができ、リーク電流の発生を
抑制することができる。

【００１７】このような洗浄を行うための洗浄装置とし
ては、例えば図１に示すような構成の物がある。

【００１８】図１は、有機ＥＬ素子の洗浄工程を行う製
造装置の一例を示した概略構成図である。図において、
有機ＥＬ素子の製造装置は、密閉可能な洗浄槽１と、こ
の洗浄槽１内に配置される被洗浄基板２と、所定粒径の
ドライアイス粒子５を高速の移送流体と共にブラストノ
ズル４から被洗浄基板２表面に吹き付けるドライアイス
供給手段３とを有する。このドライアイス供給手段３
と、ブラストノズルとの間には、ドライアイス粒子およ
び移送流体を搬送するためのダクト６が配置され両者を
連結している。

【００１９】洗浄槽１は、密閉可能で、内部に有機ＥＬ
基板２と、ドライアイス供給手段３、ブラストノズル４
等を配置可能なものであれば、いかなる形状、大きさ、
材質のものであってもよい。また、ドライアイス供給手
段３自体は、必ずしも洗浄槽１内部にある必要はなく、
外部に配置され、そこからダクト６を介して洗浄槽内の
ブラストノズル４にドライアイス粒子を供給するように
してもよい。

【００２０】洗浄槽１には、排気ポート１１を有し、洗
浄に用いられ、汚染されたドライアイス粒子を速やかに
排出できるようになっている。また、洗浄に用いられた
ドライアイス粒子が被洗浄基板２近くに滞留しないよう
に、吸気ポート１２から雰囲気ガスを導入し、所定の対
流を行わせるようにしてもよい。このような雰囲気ガス
としては、空気でもよいが、成膜されている構造物、配
線金属などへの影響の少ない窒素、不活性ガス等を用い
てもよい。また、その際雰囲気ガスの水分含有量を調整
してドライガスとしてもよい。

【００２１】ドライアイス供給手段は、所定粒径のドラ
イアイス粒子を、高速の移送流体と共に供給する。ドラ
イアイス供給手段に用いることのできるドライアイス発
生装置および移送流体供給装置としては、例えば米国特
許第５３１５７９３号、第５３５４３８４号、第５４０
９４１８号、第５５６１５２７号、第５８５３９６２号
に記載されている装置を用いることができる。

【００２２】ドライアイス供給手段から供給されるドラ
イアイス、すなわちＣＯ₂ 粒子は、その平均粒径が、好
ましくは０．０５〜１０μm 、より好ましくは０．１〜
５．０μm である。粒子の大きさが前記範囲外になる
と、洗浄力が極端に低下してくる。供給されるドライア
イス粒子の供給量としては、装置の規模、洗浄する基板
の大きさなどにもよるが、通常１〜２０mm² /sec 程度
である。

【００２３】ドライアイス粒子と共に供給される移送流
体は、高速でドライアイス粒子を被洗浄基板上に供給す
る機能を有する。このような移送流体としては、ＣＯ₂
ガスやＮ₂ 、あるいはＡｒ、Ｎｅ、Ｈｅ，Ｋｒ等の不活
性ガスが挙げられ、特にＮ₂等が好ましい。これらは単
独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよ
い。

【００２４】移送流体のドライアイス粒子供給時の流速
としては、ブラストノズルからの吐出圧力が１〜１０kg
/cm² 程度となるようにするとよい。

【００２５】ブラストノズルの形状としては、基板表面
を洗浄しやすいような形状とすればよく、例えば横長の
細長い開口口を有するような形状でもよいし、小さな円
形の開口部を横一列に並べたような形状でもよい。ドラ
イアイス噴流を基板表面に吹き付ける角度としては基板
表面に対して噴流を２０〜５０°、特に２５〜４０°の
範囲となるように設定するとよい。

【００２６】ブラストノズル４は、図１に示すように、
矢印方向、すなわち基板表面と平行に移動して、基板表
面を隈無く洗浄できるように移動できるようにするとよ
い。

【００２７】このようにしてブラストノズルから供給さ
れたドライアイス粒子は、基板表面に擦りつけられるよ
うに、所定の角度と速度で飛来する。これによって、ド
ライアイス粒子は、局部的に融解して再度凝固し、汚染
粒子を捕捉するようにして基板表面から除去する。

【００２８】汚染されたドライアイス粒子は、上記のよ
うに排気ポート１１から速やかに排出される。このとき
吸気ポート１２から導入した雰囲気ガスにより、汚染粒
子を速やかに排気ポート１１側に導くようなガス流を形
成しておくとより効果的である。

【００２９】洗浄の際に被洗浄基板を回転させてもよ
い。基板を回転させることにより、さらに洗浄効果を高
めることができる。この場合の基板の回転は、基板中央
に回転軸中心を置き、基板面内で回転するようにすれば
よい。また、ブラストノズルから吹き付けられる噴流に
対向するような回転向きに設定するとよい。このときの
基板の回転速度は１００〜３０００rpm 、特に５００〜
２０００rpm 程度である。

【００３０】本発明の被洗浄基板としては、有機ＥＬ形
成用の基板であって、少なくとも、基板上に配線電極、
または配線構造物を形成した後、有機層成膜までのいず
れかの工程の物を用いる。このように、有機層成膜前の
基板を洗浄することにより、基板に付着した微粒子上に
有機層が積層されるのを防止することができ、フォトリ
ソ欠陥やリーク電流を防止できる。

【００３１】すなわち、通常有機ＥＬ素子の製造工程
は、例えば基板洗浄後、（１）基板上に補助配線、例えばＡｌを成膜する。（２）フォトリソで補助配線Ａｌをパターニングする。（３）バリアメタル、例えばＴｉＮを成膜する。（４）フォトリソでバリアメタルＴｉＮをパターニング
する。（５）ホール注入電極、例えばＩＴＯを成膜する。（６）フォトリソでホール注入電極ＩＴＯをパターニン
グする。（７）エッジカバーを形成する（成膜、パターニン
グ）。（８）陰極など素子分離構造体を形成する（成膜、パタ
ーニング）。（９）熱アニール、例えば１５０℃３時間を行う。（１０）ＵＶ／Ｏ₃ 洗浄を行う。（１１）有機層形成、陰極（ＭｇＡｇ等）、配線電極
（Ａｌ等）を形成し、封止を行う。といった工程がある。そして、これらの工程の中で、少
なくとも上記（２）の補助配線パターニング後のいずれ
かの工程の前後において、上記洗浄作業を行うとよい。

【００３２】特に効果的なのは、補助配線、バリアメタ
ル形成後の上記（４）の工程の後であり、より効果的な
のはホール注入電極形成後の上記（６）の工程の後であ
り、さらに効果的なのは素子分離構造体形成後の上記
（８）の工程の後である。洗浄作業は、１回でもよい
し、複数回行うようにしてもよい。その際、異なった工
程において分散して洗浄を行うようにするとより効果的
である。

【００３３】洗浄のための時間は、基板の大きさにもよ
るが、単位面積（１m² ）あたり２０〜２００分程度で
ある。

【００３４】洗浄作業後は、基板をそのまま次の工程に
移すことができ、液体を用いた洗浄工程よりも取り扱い
が容易である。

【００３５】以上の工程、装置にてフォトリソ欠陥や、
素子リークが発生し難い有機ＥＬ素子の作製が可能にな
る。

【００３６】本発明の有機ＥＬ素子は、少なくとも基板
上に第１の電極と１層または２層以上の有機層と第２の
電極とを順次形成した構造である。ここで、第１の電極
とは基板上に下部電極として形成される電極であって、
通常、第１の電極は陽極側、すなわち正孔注入性を有す
るＩＴＯ等の透明電極が用いられる。一方、第２の電極
は、有機層上に形成される上部電極であって、通常、陰
極、すなわち電子注入性を有する電子注入電極か、電子
注入層と組み合わされた陰極が用いられる。また、いわ
ゆる逆積層の場合には、第１の電極を陰極側に、第２の
電極を陽極側に設定してもよい。

【００３７】本発明では、積層されている有機層のう
ち、少なくとも１層は発光機能を有する。また、発光層
以外にホール注入機能、ホール輸送機能、電子注入機
能、電子輸送機能を有する層を形成してもよい。また、
発光層は２層以上であってもよく、異なった発光極大波
長を有するものであってもよい。

【００３８】以下の説明では、一般的な態様として、第
１の電極が正孔注入電極であり、第１の電極と接する有
機層が正孔注入輸送性を有する場合を例示して説明す
る。

【００３９】正孔注入電極材料は、正孔注入層等へ正孔
を効率よく注入することのできるものが好ましく、仕事
関数４．５eV〜５．５eVの物質が好ましい。具体的に
は、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸
化インジウム（ＩＺＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ
₂Ｏ₃）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）および酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）のいずれかを主組成としたものが好ましい。これら
の酸化物はその化学量論組成から多少偏倚していてもよ
い。

【００４０】光を取り出す側の電極は、発光波長帯域、
通常４００〜７００nmの波長の光に対する光透過率が５
０％以上、さらには８０％以上、特に９０％以上である
ことが好ましい。透過率が低くなりすぎると、発光層か
らの発光自体が減衰され、発光素子として必要な輝度を
得難くなってくる。

【００４１】電極の厚さは、５０〜５００nm、特に５０
〜３００nmの範囲が好ましい。また、その上限は特に制
限はないが、あまり厚いと透過率の低下や剥離などの心
配が生じる。厚さが薄すぎると、十分な効果が得られ
ず、製造時の膜強度等の点でも問題がある。

【００４２】発光層は、少なくとも発光機能に関与する
１種、または２種以上の有機化合物薄膜、またはその積
層膜から成る。

【００４３】発光層は、正孔及び電子の注入機能、それ
らの輸送機能、正孔と電子の再結合により励起子を生成
させる機能を有する。

【００４４】有機発光層は公知のものが使用可能であ
る。例えば、キノリノラト錯体が知られている。具体的
には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、ビス
（８−キノリノラト）マグネシウム、ビス（ベンゾ
｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜鉛、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）アルミニウムオキシド、トリス（８
−キノリノラト）インジウム、トリス（５−メチル−８
−キノリノラト）アルミニウム、８−キノリノラトリチ
ウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラト）ガリウ
ム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラト）カルシウ
ム、５，７−ジクロル−８−キノリノラトアルミニウ
ム、トリス（５，７−ジブロモ−８−ヒドロキシキノリ
ノラト）アルミニウム、ポリ［亜鉛（II）−ビス（８−
ヒドロキシ−５−キノリニル）メタン］等がある。

【００４５】また、特開平８−１２６００号公報に記載
のフェニルアントラセン誘導体や特開平８−１２９６９
号公報に記載のテトラアリールエテン誘導体なども好ま
しい。

【００４６】発光層は電子注入輸送層を兼ねたものであ
ってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム等を使用することが好ましい。これら
の蛍光性物質を蒸着すればよい。

【００４７】また、発光層は、必要に応じて、少なくと
も１種のホール注入輸送性化合物と少なくとも１種の電
子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ましい。
さらにはこの混合層中にドーパントを含有させることが
好ましい。

【００４８】すなわち、素子の有機発光層中に蛍光物質
を０．１〜１０％質量程度含有していてもかまわない。
蛍光物質の含有は発光効率の向上や、寿命特性の向上、
あるいは発光波長の調整等の目的で混合される。

【００４９】このような蛍光性物質としては、例えば、
特開昭６３−２６４６９２号公報に開示されているよう
な化合物、例えばキナクリドン、ルブレン、スチリル系
色素等の化合物から選択される少なくとも１種が挙げら
れる。また、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム
等の８−キノリノールまたはその誘導体を配位子とする
金属錯体色素などのキノリン誘導体、テトラフェニルブ
タジエン、アントラセン、ペリレン、コロネン、１２−
フタロペリノン誘導体等が挙げられる。さらには、特開
平８−１２６００号公報に記載のフェニルアントラセン
誘導体、特開平８−１２９６９号公報のテトラアリール
エテン誘導体等を用いることができる。

【００５０】本発明において、有機発光層の厚さはとく
に限定されるものではなく、その好ましい厚さは、形成
方法によっても異なるが、通常、５〜５００nm、さらに
好ましくは、１０〜３００nmである。

【００５１】本発明の有機層には、必要により電子注入
輸送性材料により形成される、電子注入層、電子輸送
層、電子注入輸送層などを設けてもよい。

【００５２】電子注入輸送層は、発光層を兼ねたもので
あってもよく、このような場合は、トリス（8−キノリ
ラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。

【００５３】本発明において、有機電子注入層、電子輸
送層に、好ましく使用することができる化合物として
は、たとえば、トリス（8−キノリノラト）アルミニウ
ム（Alq3）などの8−キノリノールないしその誘導体を
配位子とする有機金属錯体、オキサジアゾール誘導体、
ペリレン誘導体、ピリジン誘導俸、ピリミジン誘導体、
キノキサリン誘導体などを挙げることができる。また、
上記のフェニルアントラセン誘導体、テトラアリールエ
テン誘導体を用いることもできる。

【００５４】また同様に、ホール注入層、ホール輸送
層、ホール注入輸送層を設けてもよい。これらの層に好
ましく用いることのできる化合物としては、例えば芳香
族三級アミン等を挙げることができるが、これに限らず
良好な正孔注入性を有する材料が適用可能で、例えば、
テトラアリールベンジジン化合物、ヒドラゾン誘導体、
カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾー
ル誘導体、オキサジアゾール誘導体、あるいはポリチオ
フェン、ポリアニリン誘導体等、ヘキサメチルジシラザ
ン等のシラン誘導体等を挙げることができる。

【００５５】これらの有機材料を用いて蒸着法により薄
膜を形成する。真空蒸着法を用いた場合、アモルファス
状態または結晶粒径が０．１μm 以下の均質な薄膜が得
られる。結晶粒径が０．１μm を超えていると、不均一
な発光となり、素子の駆動電圧を高くしなければならな
くなり、電荷の注入効率も著しく低下する。

【００５６】本発明において、有機発光層、正孔注入輸
送層あるいは正孔注入層および正孔輸送層、ならびに、
電子注入輸送層あるいは電子注入層および電子輸送層の
各層を、蒸着によって形成する条件はとくに限定される
ものではないが、１×１０^-4Pa以下で、蒸着速度を０．
０１〜１nm／秒程度とすることが好ましい。各層は、１
×１０^-4Pa以下の減圧下で、連続して、形成されること
が好ましい。１×１０ ^-4Pa以下の減圧下で、連続して、
各層を形成することによって、各層の界面に不純物が吸
着されることを防止することができるから、高特性の有
機EL素子を得ることが可能になるとともに、有機EL素子
の駆動電圧を低下させ、ダークスポットが発生し、成長
することを抑制することができる。

【００５７】本発明において、有機発光層、正孔輸送
層、電子輸送層に、２種以上の化合物を含有させる場合
には、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して、
共蒸着によって、有機発光層、正孔輸送層、電子注入輸
送層、電子注入層あるいは電子輸送層を形成することが
好ましい。

【００５８】次に、発光効率を高める電子注入層とし
て、好ましくは高抵抗の無機電子注入層を設ける。高抵
抗無機電子注入層としては、ＬｉＦやＬｉ₂Ｏ等の絶縁
性アルカリ金属化合物や、Ｌｉ₂ＭｏＯ₄ 、ＲｕＯ₂ ：
Ｌｉ₂Ｏ等を用いることができる。

【００５９】高抵抗の無機電子注入輸送層は、０．２〜
３０nmの膜厚を有していることが好ましく、０．２〜２
０の膜厚を有していると、とくに好ましい。高抵抗の無
機電子注入輸送層の膜厚が、０．２nm未満でも、３０nm
を超えていても、電子注入の機能が十分に発揮されなく
なる。

【００６０】この電子注入層の上に、電子注入電極を形
成する。電子注入電極は、通常の金属が使用できる。中
でも導電率や扱いやすさの観点から、Ａｌ、Ａｇ、Ｉ
ｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔから選択
される１種以上の金属元素が好ましい。

【００６１】電子注入電極の形成方法は、スパッタ法、
抵抗加熱蒸着法、エレクトロンビーム蒸着法等がある。
それぞれ長所短所があり、良好な素子特性が得られる点
からは抵抗加熱蒸着法が選ばれ、量産性の観点からはス
パッタ法が選ばれ、目的に沿った形成方法を採用すれば
よい。

【００６２】これら電子注入電極の厚さは、電子を電子
注入輸送層に与えることのできる一定以上の厚さとすれ
ば良く、５０nm以上、好ましくは１００nm以上とすれば
よい。また、その上限値には特に制限はないが、通常膜
厚は５０〜５００nm程度とすればよい。

【００６３】さらに、有機ＥＬ素子を大気中の水分など
から保護するため、保護層を設けると、素子中に発生す
る暗点（ダークスポットと呼ぶ）の発生に伴う劣化を抑
制することができる。保護膜は、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、Ｓ
ｉＯ₂ 、Ａｌ₂Ｏ₃ 等水分阻止能が高い膜が好ましい。

【００６４】保護膜の形成方法としては、蒸着法、スパ
ッタ法、ＣＶＤ法等が考えられるが、低温で形成可能
で、段差被覆性が良好であるプラズマＣＶＤ法が好まし
い。

【００６５】また、有機ＥＬ素子を作製した後、素子を
大気中に曝すことなく保護膜を形成することが好まし
い。保護膜の厚さとしては特に制限されるものではない
が、１００〜５０００nmとするとよい。保護膜の厚さが
これより薄いと水分阻止能が低下し、これより厚いと保
護膜の応力による膜剥離や有機ＥＬ素子の特性に影響を
与えるようになってくる。

【００６６】電子注入電極と保護層とを併せた全体の厚
さとしては、特に制限はないが、通常５０〜５００nm程
度とすればよい。

【００６７】その後、素子の劣化を防止するために、素
子を封止板などにより封止する。封止板は、接着性樹脂
を用いて密封をする。封止ガスはＡｒ、Ｈｅ、Ｎ₂ 等の
不活性ガスが好ましい。また、必要に応じて乾燥剤を添
加する。

【００６８】封止板の材料としては、基板と異なる材料
を用いることも可能であるが、好ましくは基板材料と同
様のもの、あるいは同等の熱膨張係数、機械強度を有す
るものがよい。

【００６９】封止板は、スペーサーを用いて高さを調整
し、所望の高さに保持してもよい。

【００７０】本発明において、有機ＥＬ構造体を形成す
る基板としては、非晶質基板たとえばガラス、石英な
ど、結晶基板たとえば、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＺｎＳｅ、Ｚ
ｎＳ、ＧａＰ、ＩｎＰなどがあげられ、またこれらの結
晶基板に結晶質、非晶質あるいは金属のバッファ層を形
成した基板も用いることができる。また金属基板として
は、Ｍｏ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｐｄなどを用いる
ことができる。さらに、プラスチック等の樹脂材料、可
撓性を有する材料を用いることもできる。基板材料は、
好ましくはガラス基板、樹脂材料である。基板は、光取
り出し側となる場合、上記電極と同様な光透過性を有す
ることが好ましい。

【００７１】ガラス材として、コストの面からアルカリ
ガラスが好ましいが、この他、ソーダ石灰ガラス、鉛ア
ルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラ
ス、シリカガラス等のガラス組成のものも好ましい。特
に、ソーダガラスで、表面処理の無いガラス材が安価に
使用できる。

【００７２】基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む
色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコン
トロールしてもよい。

【００７３】色フィルター膜には、液晶ディスプレイ等
で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、
有機ＥＬ素子の発光する光に合わせてカラーフィルター
の特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すれば
よい。

【００７４】また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収
するような短波長の外光をカットできるカラーフィルタ
ーを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向
上する。

【００７５】また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用
いてカラーフィルターの代わりにしても良い。

【００７６】有機ＥＬ素子は、直流駆動やパルス駆動さ
れ、また交流駆動も可能である。印加電圧は、通常、２
〜３０V 程度である。

【００７７】

【実施例】［実施例１］２００×２００mmのガラス基板
を用意した。この基板を洗浄した後、下記の工程により
素子を形成した。（１）基板上に補助配線のＡｌを成膜する。（２）フォトリソで補助配線Ａｌをパターニングする。（３）バリアメタルのＴｉＮを成膜する。（４）フォトリソでバリアメタルＴｉＮをパターニング
する。（５）ホール注入電極のＩＴＯを成膜する。（６）フォトリソでホール注入電極ＩＴＯをパターニン
グする。（７）エッジカバーを形成する（成膜、パターニン
グ）。（８）陰極など素子分離構造体を形成する（成膜、パタ
ーニング）。（９）熱アニール、１５０℃３時間を行う。（１０）ＵＶ／Ｏ₃ 洗浄を行う。（１１）有機層形成、陰極（ＭｇＡｇ等）、配線電極
（Ａｌ等）を形成し、封止を行う。

【００７８】このとき、素子の構成は、ＩＴＯ：２００
nm、ホール注入層としてＭＴＤＡＴＡ（Ｎ，Ｎ−ジフェ
ニル−Ｎ，Ｎ’−ｍ−トリル４，４’４，４’，４”−
トリス（−Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル
アミノ）トリフェニルアミン）：２０nm、ホール輸送層
としてＴＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス
（３−メチルフェニル）−［１，１′−ビフェニル］−
４，４′−ジアミン）：５０nm、発光層としてＡｌｑ3
にルブレンを５体積％ドープしたものを４０nm順次積層
し、さらに電子注入電極としてＭｇＡｇ：５０nm、配線
電極としてＡｌ２５０nm成膜した。

【００７９】また、基板１枚当たりのパネル数は１５と
し、１パネル当たりの発光面積は２５×５０mmとした。

【００８０】上記各工程において、表１に示すようにド
ライアイスブラスト洗浄を行った。このときの装置は、
米国特許第５３１５７９３号、第５３５４３８４号、第
５４０９４１８号、第５５６１５２７号、第５８５３９
６２号に記載されている装置を用いた。また、ドライア
イス粒子の平均粒径は０．１〜２０μm 、雰囲気ガスＮ
₂ 、移送流体Ｎ₂ 、吐出圧力３〜８kg/cm² とした。ま
た表１において、各工程において洗浄を行ったものを
○、行わないものを×とした。

【００８１】

【表１】

【００８２】このようにして得られた各サンプル素子に
対して、フォトリソ欠陥発生率と素子リーク発生率を求
めた。このとき、フォトリソ欠陥発生率は、（フォトリ
ソ欠陥発生パネル／測定パネル数）×１００とし、素子
リーク発生率は、（素子リーク発生パネル／測定パネル
数）×１００として求めた。なお、素子リークは逆方向
電圧３０V を印加したときに、１マイクロμA以上の電
流が検出されたものをリーク発生素子とした。結果を表
２に示す。

【００８３】

【表２】

【００８４】以上の結果から、フォトリソ欠陥である配
線断線を少なくするためには、金属、すなわち配線電極
等を成膜した後の洗浄が有効であることが解る。このこ
とは、金属成膜時のパーティクルがレジスト塗布時に欠
陥となり、エッチング不良で断線を引き起こすためであ
ると考えられる。

【００８５】また、素子リークを防止するためには、陰
極素子分離構造体形成後の洗浄、およびＴｉＮパターニ
ング後の洗浄が特に有効であることが解る。

【００８６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、フォトリ
ソ欠陥による配線の断線や、素子リークを抑制し、か
つ、有機ＥＬ層の最適な材料選定が可能な有機ＥＬ素子
の製造方法および製造装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ素子の製造装置のが医療構成
を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１洗浄槽２被洗浄基板３ドライアイス供給手段４ブラストノズル５ＣＯ₂噴流６ダクト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者遠藤広行東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者荒井三千男東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内Ｆターム(参考） 3B116 AA01 AB33 BA06 BB21 BB88 CD11 3K007 AB11 AB17 AB18 CA01 CB01 CB02 DA01 DB03 EB00 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも基板上に第１の電極と１層ま
たは２層以上の有機層と第２の電極とを順次形成する有
機ＥＬ素子の製造方法であって、少なくとも前記基板上に配線電極を形成した後、有機層
成膜までのいずれかの工程でドライアイス粒子を移送流
体と共に基板上に吹き付けて洗浄を行う有機ＥＬ素子の
製造方法。
【請求項２】少なくとも第１の電極を形成した後に洗
浄を行う請求項１の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項３】少なくとも素子分離構造体後に洗浄を行
う請求項１または２の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項４】密閉可能な洗浄槽と、この洗浄槽内に配
置される被洗浄基板と、所定粒径のドライアイス粒子を
高速の移送流体と共にブラストノズルから被洗浄基板表
面に吹き付けるドライアイス供給手段とを有し、前記被洗浄基板が有機ＥＬ素子の有機槽が未成膜状態の
基板である有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項５】前記ドライアイス粒子の平均粒径が０．
０５〜１０μm である請求項４の有機ＥＬ素子の製造装
置。
【請求項６】前記基板は少なくとも配線電極が成膜さ
れている請求項４または５の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項７】前記移送流体がＮ₂ 、Ａｒ、Ｈｅ、Ｋｒ
およびＮｅから選択される１種または２種以上である請
求項４〜６のいずれかの有機ＥＬ素子の製造装置。